KR20190081742A - 허공 중 영상 디스플레이 장치 - Google Patents
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Abstract
허공 중 영상 디스플레이 장치를 개시한다. 실시예에 따른 디스플레이 장치는 허공에 디스플레이 하려는 영상을 입력받는 입력모듈; 입력된 영상을 허공에 디스플레이 하기 위해 빛의 RGB 값을 합성하여 색을 구현하고, 영상이 투영되는 허공의 좌표를 연산하는 제어모듈; 제어모듈에서 연산된 허공의 좌표로 빛을 투영하여 입력된 영상을 허공에 디스플레이하는 출력모듈; 을 포함한다. 이상에서와 같은 허공 중 영상 디스플레이 장치는 스크린, 모니터 등 별도의 디스플레이 장치 없이도 허공에 영상을 선명하게 플로팅 할 수 있도록 하여, 공연, 전시, 건물 인테리어 등 에서 극적인 디스플레이 효과를 창출할 수 있도록 한다.
Description
디스플레이 장치 및 방법에 관한 기술로서 구체적으로, 허공에 영상 장치, 모니터, 스크린, 필름 등과 같은 것의 설치 없이 허공 중 영상을 디스플레이 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항 들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술 이라고 인정되는 것은 아니다. 홀로그래픽 디스플레이란, 투명한 속성의 매질을 이용하여 이미지를 투사한 후 형상화하는 기술로 허공에 이미지를 띄우는 홀로그램을 흉내 낸 것이다. 이 기술은 영화보다 공연, 전시에서 적극적으로 도입되어 활발하게 사용 중이다. 홀로그 래픽 디스플레이는 스크린 없이 이미지를 표현하고 극장이라는 전용 공간의 한계를 벗어나 어디서나 자유롭게 영화를 관람하고자 하는 요구에서 비롯된 기술이다. 이 기술은 우리가 눈으로 사물을 바라보는 인지 원리와 동일한 체험을 주로 선사한다. 현재 활발하게 보급되어 콘텐츠의 구현 기술로 사용 중인 홀로그래픽 디스플레이는 사실 엄밀하게 이야기하면 홀로그램 이라기보다는 홀로그램의 특성을 흉내 낸 일종의 과도기적 단계의 기술이라 할 수 있다. 그렇기 때문에 이 기술은 의사 홀로그램(pseudo hologram)이라고도 부른다. 홀로그램을 흉내 낸 가짜의 이미지란 뜻이다. 완전한 허공에 이미지를 온전하게 투사하여 구현하는 것을 목표로 하는 홀로그램과 달리 홀로그래픽 디스플레이는 투명하거나 반투명한 형태의 매질에 이미지를 투사한 후 형상화한다. 이렇게 되면 관객은 매질 자체는 인식하지 못하고 매질에 맺힌 이미지만을 보게 되는데 이러한 방법은 일종의 착시를 불러일으키는 우회 방법이라 할 수 있다. 홀로그래픽 디스플레이는 허공에 디스플레이 되는 것처럼 보이지만 사실, 투명한 매질이 스크린으로서 존재한다. 현재 매질 없이, 공기 중 빛의 산란 작용을 조정하여 허공에 스마트 폰 등 디지털 기기에서 출력되는 영상을 선명하게 디스플레이 하기 위한 빛 정지 실험, 빛 가둠 실험 등의 연구가 진행 중이다.
스크린, 모니터, 필름 등 디스플레이 장치 없이도 빛 산란을 제어하고 빛의 선명성이 표출 되도록 하여 허공 중 영상을 디스플레이 하는 장치 및 방법을 제공한다.
실시예에 따른 허공 중 영상 디스플레이 장치는 허공에 디스플레이 하려는 영상을 입력받는 입력모듈; 입력된 영상을 허공에 디스플레이 하기 위해 빛의 RGB 값을 합성하여 색을 구현하고, 영상이 투영되는 허공의 좌표를 연산하는 제어모듈; 제어모듈에서 연산된 허공의 좌표로 빛을 투영하여 입력된 영상을 허공에 디스플레이하는 출력모듈; 을 포함한다. 특히, 허공 중 영상 디스플레이 장치는 빛을 가두고, 빛 입자를 수소와 결합시켜 빛 입자가 허공에 머무르도록 하여, 허공에 디스플레이 되는 영상의 선명성을 향상시키도록 한다.
또한, 실시예에 따른 허공 중 영상 디스플레이 장치는 수소와 결합된 빛이 대기권의 산소와 화학 반응을 일으켜 생성된 물 분자가 확산 되도록 하여, 영상이 허공에 디스플레이 한다. 구체적으로, 허공 중 영상 디스플레이 장치는 빛의 투과와 흡수의 경계에 머무르도록 하여 빛을 가두어서 빛이 허공에 머무르도록 한다.
이상에서와 같은 허공 중 영상 디스플레이 장치는 스크린, 모니터 등 별도의 디스플레이 기기 없이도 허공에 영상을 선명하게 플로팅 할 수 있도록 하여, 공연, 전시, 건물 인테리어 등에서 극적인 디스플레이 효과를 창출할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 허공 중 영상 디스플레이 장치 데이터 처리 블록도
도 2는 실시예에 따른 허공 중 영상 디스플레이 장치가 장착된 스마트 단말 에서 허공에 영상을 디스플레이하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 3은 실시예에 따른 허공 중 이미지 디스플레이 장치 출력모듈의 데이터 처리블록을 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 출력모듈(300)의 빛 제어부(30a, 30b, 30c)기능을 설명하기 위한 도면
도 5는 실시예에 따른 빛 제어부에서의 픽셀 구성도
도 6은 실시예에 따라 빛을 가두의 빛의 선명도를 향상시키고, 수소와 결합 하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 7은 실시예에 따른 결합과정 이후 빛이 가두어진 상태를 나타낸 도면
도 8은 허공 중 영상 디스플레이 장치의 렌즈부를 나타낸 도면
도 9는 실시예에 따라 수소와 결합된 빛이 발사되는 모습을 나타낸 도면
도 10은 실시예에 따른 수소와 결합된 빛과 허공에 디스플레이 되는 메인 영상을 출력하는 모습을 나타낸 도면
도 11은 실시예에 따른 렌즈(1,2,3)가 메인 영상을 발사하는 모습을 나타낸 도면
도 2는 실시예에 따른 허공 중 영상 디스플레이 장치가 장착된 스마트 단말 에서 허공에 영상을 디스플레이하는 과정을 설명하기 위한 도면
도 3은 실시예에 따른 허공 중 이미지 디스플레이 장치 출력모듈의 데이터 처리블록을 나타낸 도면
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도 5는 실시예에 따른 빛 제어부에서의 픽셀 구성도
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도 7은 실시예에 따른 결합과정 이후 빛이 가두어진 상태를 나타낸 도면
도 8은 허공 중 영상 디스플레이 장치의 렌즈부를 나타낸 도면
도 9는 실시예에 따라 수소와 결합된 빛이 발사되는 모습을 나타낸 도면
도 10은 실시예에 따른 수소와 결합된 빛과 허공에 디스플레이 되는 메인 영상을 출력하는 모습을 나타낸 도면
도 11은 실시예에 따른 렌즈(1,2,3)가 메인 영상을 발사하는 모습을 나타낸 도면
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전 하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 허공 중 영상 디스플레이 장치 데이터 처리 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 디스플레이 장치는 입력모듈(100), 제어모듈(200) 및 출력모듈(300)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 ‘모듈’ 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다. 입력모듈(100)는 허공에 디스플레이 하려는 영상의 데이터 제어모듈(200)로 입력한다. 예컨대, 입력모듈(100)은 디지털 기기나 모바일의 화면에 영상을 표출하는 데이터 입력부이다. 실시예에서 입력모듈(100)은 중앙처리장치(CPU), 주 기억장 치(RAM 등), 그리고 보조기억장치, 3D 그래픽을 처리하는 GPU를 구비하여 구비되어 영상 디스플레이를 위한 일련의 이미지 데이터를 처리한다. 제어모듈(200)은 입력된 영상을 허공에 디스플레이 하기 위해 빛의 RGB 값을 합성하여 색을 구현하고, 영상이 투영되는 허공의 좌표를 연산한다. 또한, 제어모듈(200)은 수소(H2)기체를 제어모듈(200)에 주입하기 위한 수소 주입 장치를 구비 할 수 있다 제어모듈(200)은 입력모듈(100) 및 출력모듈(300)과 연결되어 빛을 허공에 디스플레이 하기 위한 입력모듈(100) 및 출력모듈(300)을 제어한다. 예컨대, 빛 제어모듈(200)은 기존의 모바일 기기나 디스플레이 영상 화면을 출력하기 위해 데이터를 각 픽셀(pixel) 별로 빛의 3원색인 R(Red), G(Green), B(Blue)로 분해한다. 이후, 분해 결과에 기반 한 RGB 데이터로 픽셀을 분류하여 빛의 합성 회로의 합성률을 제어하는 데이터를 획득한다. 또한, 제어모듈(200)은 획득한 데이터의 값에 따른 각 픽셀 별 RGB 의 광원을 컨트롤 한다.
도 2는 실시예에 따른 허공 중 영상 디스플레이 장치가 장착된 스마트 단말에서 허공에 영상을 디스플레이하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 스마트 단말(11)에 디스플레이 되는 영상을 허공 중 영상 디스플레이 장치에 연결하고 데이터를 입력하여, 스마트 단말(11)에 허공 중 영상 디스플레이 장치를 제어하는 어플리케이션을 설치하면, 스마트 단말(11)의 디스플 레이 액정에 표시되는 이미지(12)를 허공에 디스플레이 할 수 있다. 실시예에서 허 공에 디스플레이 되는 영상(50)은 액정에 표시되는 이미지(12)를 일정 비율로 확대 한 형태가 될 수 있다. 실시예에서는 허공 중 디스플레이 장치의 출력모듈(41,42,43)을 스마트 단말(11)과 하드웨어적으로 연결하고, 제어모듈(200) 및 입력모듈(100)은 어플리케이션으로 구성하여, 스마트 단말 어플리케이션으로 설치할 수 있다.
도 1 및 도 2를 이용하여 실시예를 좀더 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 스마트 단말(11)의 영상(12)을 허공에 띄우기 위해, 허공에 영상을 띄우는 기술의 앱을 실행시켜 모바일에서 원하는 지점의 허공의 좌표를 설정 한 후 실행 시키면 상기 개시한 기술의 과정을 거쳐 도 2의 3개의 렌즈(41,42,43)에서 각 영상화면의 빛이 발사 하게 된다. 이때,(41, 43)에서 방출되는 빛은 수소와 결합된 빛들의 바탕 화면 효과의 단일 색의 빛들이며 렌즈(43)은 허공에 영상을 띄우는 메인 영상이 될 수 있다. 한편, 수소가 결합된 빛의 방출은 렌즈부를 통하여 발사(방출) 하지 않고 빛 제어 출력모듈에서 직접 발사 한다. 이는 빛에 결합된 수소가 렌즈 부를 통과 할 때 렌즈부의 렌즈에 물리적 충돌로 인하여 수소가 빛에서 해제되기 때문이다 도 1을 참조하면, 제어모듈(200)에서 출력모듈(300)의 X, Y축의 유닛 (발사각도 조정부)에 신호를 인가하게 되면, 도 2의 모바일(11) 화면에 나타난 디스플레이영상(12)과 같은 전체 픽셀로 구성된 영상(30b)이 구현된다. 이후, 렌즈 초점부의 허공의 일정 거리 좌표를 향해 조사되는 메인 영상이 (30a), (30c)의수소와 결합된 빛들의 발사로 바탕 화면의 효과를 주는 일정 좌표의 허공에서 도 2의 렌즈(41)의 빛과 렌즈(43)의 빛이 만나게 되면서 충돌을 일으키게 된다. 이때, 충돌의 발생으로 빛에 결합된 수소가 대기권의 산소와 화학 반응을 일으켜 물 분자가 퍼진다. 구체적으로, 렌즈(41, 43)의 빛에 결합된 수소가 대기권의 산소(O) 화학 반응을 일으켜 물 분자 (H２O)가 된다. 물 분자의 양과 퍼지는 확산 정도, 물 분자가 머무는 시간 등을 제어부에서 컨트롤 하여 메인 화면(12)이 더욱 선명 하게 허공에 나타나도록 한다. 이는 스마트 단말에서의 실시예를 설명 한 것에 한계 되는 것이 아니며 3개의 렌즈 부의 화면의 빛(41), (42), (43)을 다 같이 메인 화면으로 구성하여 허공에 화면의 빛을 발사하여 원하는 대기권의 좌표에서 이들의 빛의 합성으로 선명한 영상이 허공에 나타나게 할 수 있다.
또한, 렌즈의 3개의 렌즈는 일 실시 예에 따른 것이며 그 수를 한정 하지 아니하고 실시 예에 따라 허공에 빛을 발사하는 각각의 렌즈의 발사 각도와 발사 좌표를 조절하여 허공에 띄우는 영상의 화면을 디스플레이 할 수 있다. 상기 개시한 빛의 통제회로 도의 한 프레임을 일 실시 예를 들어 설명하였으며 한 프레임에 이어 연속되는 프레임을 상기 기술로서 허공에 동영상, 이미지, 텍스트 등을 허공에 영상을 띄우는 기술을 개시한 것이다.
도 3은 실시예에 따른 허공 중 이미지 디스플레이 장치 출력모듈을 렌즈부 로만 구성 하여 메인 화면의 구체적인 데이터 처리블록을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 출력모듈(300)은 발사각 조정부(40a, 40b, 40c), 빛 제어부(30a, 30b, 30c) 및 렌즈(42)를 포함하여 구성될 수 있다. 발사각 조정부(40a, 40b, 40c)는 제어모듈(200)에서 연산된 발사각 데이터를 전달받아, 허공에 투영하는 빛의 발사 각도를 조정한다. 빛 제어부(30a, 30b, 30c)는 제어모듈(200)에서 전달된 픽셀 별 RGB, 파장, 선명도 등을 제어하고 렌즈(42)를 통해 빛이 허공으로 발사 될 수 있도록 한다. 도 3에 도시된 바와 같이 실시예 에서는 빛 제어부와 연결된 렌즈를 거쳐 빛이 허공으로 발사 될 수 있도록 하여, 렌즈 종류에 따라 빛 발사 시 다양한 효과를 연출 할 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 출력모듈(300)의 빛 제어부(30a, 30b, 30c)기능을 설명 하기위한 도면이다.
실시예에서는 영상의 각 픽셀(31)과 빛을 가두어 통제하는 각각의 기능 블록(33-1), (33), (34)과 픽셀의 경로(32)를 통과시킴으로써 허공에 영상 등을 디스플레이 할 수 있다. 빛 유도방출부(32a~32d)는 빛의 분광을 단일 파장으로 유도 방출 하여 직진 성의 효과를 부여한다. 빛의 직진성을 부여 하는 것은 허공의 일정 거리 좌표에 도달 할 수 있는 빛의 성질을 부여하기 위한 것이다 색 보정 블록 도 5의(32e)는 빛의 삼원색인 RGB 값을 조절하고 빛의 파장을 조절한다. 색 보정 블록(32e)은 빛의 RGB 값을 합성하여 빛의 색을 구현한다. 도 4에 도시된 (33-1), (33), (34), (35)구성은 빛을 가두어 빛의 선명도와 빛의 증폭, 수소와의 결합을 수행하기 위한 구성이다. 한편, 픽셀제어부(33-1)는 각 픽셀 단위를 제어하고 중앙제어부(33) 로부터 제어신호를 받는다. 중앙제어부(33)는 전체 영상 화면을 제어할 수 있다.픽셀의 광원제어부(31)는 빛의 3원색인 R(Red), G(Green), B(Blue) 값으로서 도 1의 입력모듈(100)에 의한 영상의 각 픽셀 값에 따라 RGB 광원을 제어한다.
도 5는 실시예에 따른 빛 제어부에서의 픽셀 구성도이다.
도 5에 도시된 것 같이, 유도 방출부(32a~32d)는 가두어진 빛의 각 픽셀에 조사된 각 RGB 값에 단일 파장을 부여하고 빛의 직진성을 획득하기 위한 구성이다. 실시예에서는 픽셀이 차지하는 공간에 하나의 유도방출부가 아닌 단계별로 복수개의 유도 방출부를 구비하는 경우, 빛의 유도 방출 효과가 향상 될 수 있며. 실시예 에 따라 유도 방출 부는 1개의 단계로도 구성 할 수 있다 유도매질(32a~32d)은 액체, 기체, 또는 반도체 매질 등이 될 수 있다. 에너지(36a~36d)는 매질에 공급되는 에너지이다. 에너지(36a~36d)는 전류 및 광원, 기타 에너지원으로 매질에 따라 결정될 수 있다.색 보정 블록(32e)은 RGB 값이 픽셀의 광원제어부(31)가 인가한 RGB 각 값의 비율이 유도 방출 단계를 통과한 후의 변화 정도를 감지한다. 이후, 빛의 파장과 주파수 조정에 의해 변화된 픽셀의 색을 보정한다. 필름(32g)은 RGB 값을 합성하고 다음 단계로 통과시키고, 해당 픽셀에는 최종적인 영상의 색상이 표출된다. 빛투과부(32h)는 빛이 투과되는 구성으로 유리 등 빛이 투과 할 수 있는 물 질로 구현될 수 있다.
도 6은 실시예에 따라 빛을 가두의 빛의 선명도를 향상시키고, 수소와 결합 하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 실시예에 따른 결합과정 이후 빛이 가두어진 상태를 나타낸 도면이다.
실시예에서 빛과 수소를 결합 시키는 목적은 대기권의 산소와 화학 반응을 일으켜 물이 퍼지는 효과로 인하여 메인 영상의 스크린 효과를 부여하여 영상이 허공에 나타나 보이도록 하기 위한 것이다. 구체적으로 도 1에 도시된 빛 제어부(30a, 30c)는 수소와 결합된 빛이다. 영상이 투영되는 허공 좌표에서 빛 제어 부(30a, 30c)의 빛들이 충돌 하면서 빛에 결합된 수소들이 빛에서 해제되어 대기권에 있는 산소와 화학 반응을 일으켜 스크린 효과와 빛의 선명성의 효과를 부여하게 된다. 따라서 실시예에서는 도 1에 도시된 렌즈부(42)에 투영된 메인 영상이 허공 의 같은 좌표에서 나타나 보이도록 한다. 이때, 도 1의 빛 제어부(30a, 30c)의 빛 들은 가시광선 또는 가시광선 외의 빛들(예컨대, 적외선, 자외선, X선 등)을 사용 할 수 있다. 이때 픽셀광원제어부(31)서의 공급하는 광원은 선택하여 사용하는 빛에 따라 종류가 달라질 수 있다. 도 6을 참조하면, 수소와 빛과의 결합의 효과를 얻기 위한 [a] ~ [e]의 과정이 도시된다. 도 6에 도시된 [a]는 도 5의(32g에서) 조사된 빛(37a)이 픽셀제어부(33-1)를 향하여 직진한다. [b]는 조사된 빛(37a)을 픽셀제어부(33-1)에 가둔 모습(37b)을 나타낸다. 구체적으로, 일반적인 빛은 화면에 조사 되었을 때 조사된 화면에 나타나는 빛이 조 사를 중지하면 곧 바로 빛이 사라진다. 실시예에서는 빛을 가두는데, 빛을 가둠으로써, 조사를 중지 하였을 때 빛이 사라지는 것이 아니라 도 6의 37b, 38, 39에 도시된 바와 같이, 화면에 가두어져 있는 것처럼 빛 입자가 픽셀제어부(33-1)에 머물 러 있게 된다. 이는 빛의 잔상이 아니라 실시예에서, 허공에 빛을 띄우기 위해 영상의 선명성을 극대화 하기 위한 기술의 하나이다.
예컨대, 빛이 머무는 픽셀 제어부(33-1)는 빛의 투과와 흡수의 경계를 이루게 하여 빛이 투과도 흡수도 안 되도록 한다. 빛의 진행하는 것은 투과와 비례하고 흡수와 반 비례한다 상기 픽셀제어 부(33-1)의 빛이 진행하는 경로의 물질을 빛의 투과와 흡수율이 경계가 되도록 설계하여 이 부분에서 빛이 머물도록 한다 즉, 실시예에서는 빛을 가두어서 물질에 붙어 있도록 하는 것이다. 이 경우 반사 현상이 일어나지 않는다. 빛을 가두므로 얻는 효과를 [a] ~ [e] 과정을 통해서 설명 하기로 한다.
[a] : 단일 파장의 직진성의 빛(37a)이 픽셀제어부(33-1)를 향해 직진하고 있다.
[b] : 빛(37a)이 픽셀제어부(33-1)에 가두어진 것 같이 붙어있다. 이때 빛의 파장도 같이 머물고 있다.
[a]:(35)를 통하여 수소가(37c) 주입되며 빛이 머금고 있는 상태에서(38) 스위치는 오프 상태이다.
[b]에서 (33-1)에 머물고 있는 빛에 다시 빛(37a)이 조사되어 빛이 결합이 되며 단일 파장의 빛과 주파수가 일치되어 공진 효과가 일어난다(39).
한편 빛이 화면(33-1)에 (37a)와 같은 빛이 다시 조사 되고 있다, (37d)는
제어부(20)의 제어를 받는 전원 스위치이며, 머물러 있는 빛은, 투과와 흡수
의 경계점에서 떨림의 현상이 나타나며, 이로 인하여 빛이 도 6 (33-1)과의 마찰이 생기고 정전기 현상이 나타난다. 이때 주입된 수소의 분자(-)가 (39)의 빛에 다다르면 빛의 파장의 정전기의 (+)가 수소 쪽으로 전이되고 (-)는 반대쪽으로 전이되어 수소와 빛의 파장이 결합이 이루어진다.
[d]의 39의 빛은 이어서 비추게 되고(37a), 먼저 머물고 있는 빛과 합성되어 빛의 선명성과 공진현상과 수소와의 결합이 극대화 된다
[e] : 극대화된 빛을 발사하기 위하여 제어 부(20) 제어에 의하여 (37e)의 스위치가 on이 되어, 전류 또는 온도를 일정 상태로 제어하여 (33-1)에 머물고 있는 빛의 투과와 흡수의 경계점이 빛의 투과로 바뀌게 한다. 이로 인하여 빛이 조사(발사)가 안 되고 머물게 하는 경계점이 무너지면서(투과와 흡수율의 경계 점이 투과율의 극대화) 빛이 도 5의 렌즈부의 (53) 굴절 판을 향하여 발사를 하게 된다. 이때 렌즈부의 X, Y축을 제어하여 목표 굴절판(53)에 정확하게 입사각을 준다. 상기 발사는 제어부에서 영상의 프레임단위별로 발사 할 수 있다 빛과 수소와의 결합은 본, 발명의 일 실시 예에서 렌즈 부(도 1의 40)의 렌즈 1, 3 에 수소를 결합하여 허공에 빛을 발사 할 때 실시하고 렌즈부(40)의 레즈 2에 는 수소의 결합이 없이 빛을 발사 할 때에는 수소를 주입 하지 않으면 된다.
상기 도 6의 [a] ~ [e]의 도면을 참조하여 설명한 바와 같이, 빛의 선명성의 극대화와 공진 효과를 얻기 위해 빛을 가둔 상태에서 빛(37a)을 몇 수 차례 결합하는 것 은 RGB 광원을 컨트롤하며 빛의 속도를 감안 하면 실시예에 따라 영상의 한 프레임 에 3번의 빛을 결합 하더라도 영상의 끊어짐의 현상은 시각적으로 인식되지 않는 다. 이는 제어부의 세밀한 조정과 입력부(10) 소프트웨어에 의하여 조정이 가능하다.
상기 도 6에서 설명한 수소와 빛의 결합은 일 실시예에 따른 것으로 대기권에 존재하는 분자들을 참조 하여 수소 외 다른 분자와도 결합 될 수 있다. 도 7은 빛이 가두어진 상태도를 나타낸 것이다.
도 8은 허공 중 영상 디스플레이 장치를 실시예에 따라 구현한 예를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 실시예에서는 렌즈는 함체(51), 굴절렌즈(53), 영상판(55) 및 조리게(57)를 포함하여 구성 될 수 있다. 함체(51)는 렌즈 함체(51)의 축을 X와 Y축으로 조절하여, 렌즈의 움직임을 제어한다. 함체(51)는 출력모듈(300)의 함체로서 일정 좌표의 허공에 빛의 발사의 각도를 조절 하는 발사각도 유닛과 결합되어 있다. 굴절렌즈(53)는 빛 제어부(20)에서 발사한 빛을 굴절렌즈1에서 굴절 시키며 굴절렌즈2는 굴절된 빛을 렌즈의 초점부에 통과 시킨다. 영상판(55)은 영상이 맺히는 구성이다. 실시예에서는 2번의 굴절을 통해 더욱 선명한 영상의 빛을 획득하도록 한다. 실시예에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 여러 개의 렌즈부와 도 9의 수소와 결합된 다수개의 빛들의 발사로 3D 영상의 효과를 허공에 표출 되도록 할 수 있다. 도 8에 도시된, 조리개(57)는 온/오프 기능을 한다. 예컨대, 제어부(30)는 조리개를 온/오프하여 허공의 영상을 나타나게, 또는 사라지게 하는 효과를 연출 할 때 사용된다. 이는 렌즈부의 회전축의 조정과 조리개의 온/오프로 허공에 띄운 영상이 순간 이동하는 디스플레이를 연출하는 효과를 창출한다.
도 9는 실시예에 따라 수소와 결합된 빛이 발사되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제어부에서는 렌즈를 통과 시키지 않고 허공에 빛을 발사 시킬 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 수소와 결합된 빛과 허공에 디스플레이 되는 메인 영 상을 출력하는 모습을 나타낸 도면이다.
수소와 결합 된 빛을 발사하는 빛 제어부는 허공에 빛을 발사 할 때 허공의 일정 거리의 좌표에서 일정 크기의 영상이 맺히게 하기 위해 발사 각도를 연산한다. 실시예에서는 원형각도로 영상이 디스플레이 되도록 발사각을 설계할 수 있다. 반면, 메인 화면을 발사하는 렌즈부는 일정 거리의 좌표에서 일정 사이즈의 영상이 표출 될 수 있도록 렌즈의 초점을 설계한다.
도 11은 실시예에 따른 렌즈(1,2,3)가 메인 영상을 발사하는 모습을 나타낸 도면이다.
실시예에서는, 허공에 일정 거리의 좌표에서 일정 크기의 영상이 표출 될 수 있도록 렌즈부에서의 메인 영상 발사 각도를 제어하여 메인 영상이 동시에 일치하는 좌표에서 디스플레이 되도록 한다. 이상에서와 같은 허공 중 영상 디스플레이 장치는 스크린, 모니터 등 별도의 디스플레이 장치 없이도 허공에 영상을 선명하게 플로팅 할 수 있도록 하여, 공연, 전시, 건물 인테리어 등에서 극적인 디스플레이 효과를 창출할 수 있다. 개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.
Claims (9)
- 허공 중 영상 디스플레이 장치에 있어서,
허공에 디스플레이 하려는 영상을 입력받는 입력모듈;
상기 입력된 영상을 허공에 디스플레이하기 위해 빛의 RGB 값을 합성하여 색을 구현하고, 영상이 투영되는 허공의 좌표를 연산하는 제어모듈;
빛의 속도를 제어하며 상기 제어모듈에서 연산된 허공의 좌표로 빛을 발사하여 입력된 영상을 허공에 디스플레이하기 위한 출력모듈; 을 포함하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 제어모듈은
디스플레이장치나 단말기로부터 입력된 디스플레이 영상 화면을 출력하기 위해 데이터를 각 픽셀(pixel) 별로 삼원색으로 분해하고, 분해 결과에 기반 한 RGB 데이터로 픽셀을 분류하여 빛 합성 회로의 합성률을 제어하여 영상의 데이터를 획득한 이후, 상기 획득한 데이터 값에 따라 각 픽셀 별 RGB 의 광원을 제어하며, RGB 빛을 설계된 물질에 일정시간 머물도록 하여, 먼저 머물고 있는 빛에 빛을 추가로 합성하여 빛의 세기와 선명성을 제어하는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 허공 중 영상 디스플레이 장치는
허공 중 영상 디스플레이 장치는 입력된 영상의 빛을 직진성과 단일 파장의 특징을 부여하는 빛 유도 방출 부;
RGB 값을 합성하여 빛의 색을 구현하는 색 보정 블록; 및 픽셀의 색, 광원, 파장, 발사각을 제어하는 픽셀 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 허공 중 영상 디스플레이 장치는
빛의 투과, 흡수, 반사의 현상이 머물 수 있도록 설계된 물질에 빛이 머물도록 하고 빛이 머물고 있는 일정 공간에 수소를 가두어, 빛에 수소를 결합시키며, 수소와 결합된 빛을 허공의 연산된 좌표지점을 향하여 발사시켜 허공의 연산된 좌표의 지점에서, 상기 연산된 허공의 좌표지점을 향해 발사된 제2의 빛이나 물체 등에 충돌 하도록 하여 빛에 결합된 수소가 빛에서 분리되어 허공에 존재하고 있는 산소들과 화학 반응으로 인한 물 분자가 생성 분포되어 상기 연산된 좌표의 허공에 영상을 디스플레이하기 위하여 발사된 영상의 빛에, 스크린 효과와 빛의 선명성의 효과를 부여하여 허공에 영상이 디스플레이 되는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 허공 중 영상 디스플레이 장치는
디스플레이장치나 단말기에서 디스플레이를 실행하고 있는 영상을 허공에 디스플레이 하려는 좌표와 영상의 사이즈를 제어하여 허공에 디스플레이 할 수 있는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 허공 중 영상 디스플레이 장치는
빛과 결합된 수소가 대기권의 산소와 화학 반응을 일으켜 생성된 물 분자가 확산 되도록 하여, 영상이 허공에 디스플레이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 허공 중 영상 디스플레이 장치는
빛이 진행하는 일정 공간의 일 측면의 물질을 빛의 투과율과 흡수율이 같이 되도록 제작, 설치하여 이 부분을 빛이 진행 할 때, 빛의 투과와 흡수, 반사의 경계점의 효과로 인하여 빛이 상기 물질에 머물도록 가두며, 머물고 있는 빛에, 빛, 수소, 기타 기체를 합성 및 결합시키며, 상기 빛들과의 합성 및 수소, 기타 기체등과 결합된 빛을 허공에 발사 하여 허공에 존재하는 물질 또는 제2의 발사된 물질과 부딪히면서 발생하는 효과를 이용하여 디스플레이를 연출하는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 허공 중 영상 디스플레이 장치는
허공의 영상을 나타나거나 사라지게 하는 효과를 연출하는 조리개; 를 포함 하는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 허공 중 영상 디스플레이 장치는
일정 사이즈의 영상이 허공의 일정 좌표에 초점이 맞도록 렌즈 초점을 제어 하고 허공의 일정 거리 좌표에서 일정한 크기의 영상이 디스플레이 되도록 빛 발사 각도를 연산하고 연산결과에 따라 상기 제어된 제1, 제2, 제3.. 제n영상이 허공의 일정 좌표에서 교차 합성되어 허공에 영상이 디스플레이 되는 것을 특징으로 하는 허공 중 영상 디스플레이 장치.
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